Применение технологии быстрого прототипирования в литье по выплавляемым моделям

Быстрое прототипирование (RP) - это высокотехнологичная технология, разработанная в 1990-х годах. Он может быстро превратить дизайнерские концепции в умах людей в реальные объекты. Особо стоит отметить, что весь процесс разработки продукта не требует каких-либо форм и технологического оборудования, что значительно сокращает цикл пробного производства прототипов и новых продуктов и быстро становится важным средством и инструментом повышения конкурентоспособности предприятий. Анкетный опрос в Интернете, опубликованный INCAST 2004 (11), показывает, что более 93% из более чем 400 производителей литья по выплавляемым моделям в Европе использовали быстрое прототипирование. Все респонденты согласны с тем, что использование этой новой технологии необходимо для ускорения выпуска новых продуктов. Очень важно развивать и повышать способность предприятий быстро реагировать на рынок.

Применение общих методов быстрого прототипирования при литье по выплавляемым моделям

Применение технологии быстрого прототипирования в литье по выплавляемым моделям в основном включает следующие аспекты:

1. Сделайте вложение

При создании шаблонов машина для быстрого прототипирования может не только вводить трехмерные геометрические модели, созданные с помощью другого программного обеспечения САПР, но также получать файлы данных, отсканированные с помощью промышленной компьютерной томографии (компьютерной томографии). Например, сначала просканируйте деталь (винт, рис. 12-1a) через компьютерную томографию, чтобы получить двумерное изображение ее поперечного сечения (рис. 12-1b). Затем программа обработки изображений объединяет двухмерные изображения каждого участка (рис. 12-1c), чтобы сформировать трехмерную геометрическую модель (рис. 12-1d). Затем отправьте его в машину быстрого прототипирования, чтобы сделать выкройку (рис. 12-1e) [2]. Этот метод реставрации (обратного инжиниринга) позволяет не только восстанавливать детали машин, но и имитировать определенные органы человека.

2. Изготовление форм (прессование) и другого технологического оборудования.

Существует два метода изготовления прецизионных литейных форм путем быстрого прототипирования: первый - сначала изготовить эталонную форму, а затем переделать профилированную эпоксидную смолу или силиконовый каучук; Другой метод заключается в использовании блока трехмерного профилирования, созданного в системе CAD. Геометрическая модель напрямую вводится в машину быстрого прототипирования для изготовления формованной пластмассы. Этот тип профилирования подходит в основном для мелкосерийного производства (несколько десятков штук). Если напылить металлический слой толщиной около 2 мм на поверхность мастер-формы, а затем залить эпоксидной смолой для получения композитного профиля металл-эпоксидная смола, он может удовлетворить требования производства сотен прецизионных отливок. При использовании метода SLS, например, обрабатываемый объект изменяется с порошка смолы на порошок стали с тонким слоем термореактивной смолы на поверхности, спекается лазером для образования компакта, а затем обжигается для удаления смолы и, наконец, жидкой меди. проникает в поры компакта. Полученный профилированный металл по прочности и теплопроводности аналогичен металлу. Кроме того, технология быстрого прототипирования может также использоваться для изготовления некоторых форм нестандартной формы.

3. Прямое производство отливок в формы.

В начале 1990-х годов Сандианская национальная лаборатория в США провела специальное исследование под названием Fast Casting (FastCAST), получившее название Direct Shell Casting (DSPC). К сожалению, позже появилось очень мало сообщений.

В 1994 году американская корпорация Z успешно разработала технологию 3D-печати 3D Printing. Первоначально технология была изобретена и запатентована профессором Эли Саксом из Массачусетского технологического института. Основной принцип аналогичен методу SLS. Сначала валиком распыляется слой огнеупорного материала или пластмассового порошка. Отличие от SLS состоит в том, что вместо того, чтобы приводить в действие лазерную излучающую головку, она заставляет струйную печатающую головку распылять клей для «печати» в соответствии с формой поперечного сечения продукта. Повторяйте вышеуказанные действия до тех пор, пока детали не будут готовы, поэтому это называется «Технология 3D-печати». Его преимущества - низкие эксплуатационные расходы и материальные затраты, а также высокая скорость. Если распыленный порошок представляет собой смешанный порошок гипса и керамики, его можно сразу и быстро превратить в форму (гипсовую форму) для литья отливок из алюминия, магния, цинка и других сплавов цветных металлов, называемую ZCast (Рисунок 12-2). .

Сравнение эффектов применения широко используемых методов быстрого прототипирования 

В настоящее время наиболее популярные методы быстрого прототипирования в реальном производстве включают трехмерную литографию (SLA), избирательное лазерное спекание (SLS), наплавление (FDM), производство ламината (LOM) и прямое литье в формы (DSPC)). Подождите. В последние годы многие зарубежные исследовательские институты сравнивали вышеупомянутые методы с точки зрения качества производственных моделей и производительности при литье по выплавляемым моделям. Результаты приведены ниже:

• 1) Метод SLA имеет самую высокую точность размеров рисунка, за ним следуют SLS и FDM, а метод LOM - самый низкий [4].
• 2) Шероховатость поверхности рисунка Поверхность рисунка полируется, шлифуется и измеряется измерителем шероховатости поверхности. Результаты показаны в Таблице 12-1 [4]. Видно, что шероховатость поверхности меньше при использовании методов SLA и LOM, а метод FDM является наиболее толстым.
• 3) Способность воспроизводить мелкие детали. Способность этих четырех методов воспроизводить мелкие детали была исследована на стойке с шагом зубьев около 3 мм в качестве объекта. В результате SLA является лучшим, а FDM - худшим [4].
• 4) Характеристики при литье по выплавляемым моделям. Среди вышеперечисленных четырех методов сам продукт представляет собой восковую форму (например, FDM или SLS), которая может легко адаптироваться к требованиям процесса литья по выплавляемым моделям и, несомненно, работает лучше. Хотя полимерные или бумажные модели также можно обжечь, их не так просто адаптировать к требованиям литья по выплавляемым моделям, как восковые формы. Чтобы избежать недостатков, нужны постоянные улучшения.

Сравнение шероховатости поверхности узоров

С общей точки зрения, хотя метод SLA в некоторой степени несовместим с процессом литья по выплавляемым моделям, он популярен благодаря хорошей точности размеров и качеству поверхности. В зарубежных странах, особенно в авиакосмической и военной промышленности, широко используются предприятия литья по выплавляемым моделям. Хотя качество метода SLS немного уступает качеству SLA, его легко адаптировать к требованиям процесса литья по выплавляемым моделям. Поэтому все больше и больше применений находят применение в литье по выплавляемым моделям. Хотя метод FDM легче всего адаптировать к требованиям процесса литья по выплавляемым моделям, точность размеров и качество поверхности восковых форм неудовлетворительны; в то время как метод LOM имеет приемлемое качество, но его трудно адаптировать к литью по выплавляемым моделям. Поэтому сложно адаптироваться к литью по выплавляемым моделям. Продвижение и применение этих двух методов литья по выплавляемым моделям подлежат определенным ограничениям.

Новые разработки в области применения SLA и SLS в литье по выплавляемым моделям

1. Новая светоотверждаемая смола.

Метод SLA был коммерциализирован еще в 1987 году. Первоначально он использовался для создания физических моделей и прототипов с определенными функциями. В начале 1990-х годов было успешно разработано программное обеспечение QuickCast компании 3D System Inc в США, что позволило машине быстрого прототипирования SLA создавать сотовую структуру (рис. 12-3a), сохраняя при этом гладкий и плотный внешний вид (рис. -12b), не только сохраняет 3% формовочных материалов, но также, когда оболочка выстреливает, узор сначала разрушается внутрь, не растрескивая оболочку. Вдобавок люди постепенно обнаружили, что светоотверждаемые смолы для изготовления форм также должны отвечать следующим особым требованиям:

• Вязкость - если вязкость смолы слишком высока, будет трудно слить оставшуюся смолу в полости после того, как узор будет сделан. Если остаточной смолы слишком много, она может растрескать скорлупу во время выпечки, поэтому часто требуется центробежное разделение. Меры. Кроме того, поверхность готового рисунка также трудно чистить.
• Остаточная зола - это, пожалуй, самое главное требование. Если остаточная зола после обжига скорлупы станет причиной неметаллических включений и других дефектов на поверхности отливки.
• · Содержание элементов тяжелых металлов - это особенно важно при литье суперсплавов. Например, сурьма является относительно распространенным элементом в светоотверждаемых смолах SLA. Если он появится в остаточной золе после обжига гильзы, это может привести к загрязнению сплава и даже к списанию отливки.
• Стабильность размеров - размер шаблона должен оставаться стабильным в течение всей операции. По этой причине также очень важно низкое влагопоглощение смолы.

В последние годы компания DSM Somos из США успешно разработала новый тип светоотверждаемой смолы Somos 10120, которая отвечает вышеупомянутым основным требованиям и пользуется большой популярностью у производителей литья по выплавляемым моделям. Этот новый продукт был отлит на трех различных установках прецизионного литья из трех сплавов (алюминия, титана и кобальт-молибденового сплава), и были получены удовлетворительные результаты.

2. Используйте модель SLA для мелкосерийного производства.

При мелкосерийном производстве прецизионных отливок с использованием шаблонов SLA необходимо учитывать два основных вопроса: один - это точность размеров, которую может достичь шаблон и литье, а другой - есть ли преимущества в стоимости производства и времени доставки. Несколько заводов точного литья в США, такие как Solidiform, Nu-Cast, PCC и Uni-Cast, использовали шаблоны SLA для отливки сотен отливок. После фактического измерения размера отливки статистический анализ показывает, что используется новая светоотверждаемая смола 11120, разработанная DSM Somos. С технологией QuickCast результирующий шаблон SLA имеет отклонение по размеру не более 50% от значения допуска литья. Размер большинства отливок соответствует требованиям допуска, а процент проходки составляет более 95% (рис. 12-4) [7].

Хотя стоимость изготовления шаблона SLA намного выше, чем стоимость изготовления той же восковой формы, и это занимает больше времени, но нет необходимости проектировать и изготавливать профилирование. Таким образом, когда единичное изделие производится небольшими партиями, стоимость и время доставки остаются преимуществами. Чем сложнее отливка, тем очевиднее это преимущество. В качестве примера возьмем авиационную прецизионную отливку сложной формы, произведенную Nu-Cast (рис. 12-5) [7], стоимость изготовления формы составляет около 85,000 4 долларов США, 150 восковые формы производятся каждый день, а стоимость каждой восковой формы плесень (включая материалы и труд) 2846 грн. Если будет принят метод SLA, каждая модель SLA будет стоить 32 долларов США, но нет необходимости в проектировании и производстве пресс-форм. Исходя из этого расчета, если выход составляет менее 32 штук, стоимость использования форм SLA ниже, чем восковых форм; если их больше 12 штук, стоимость выше восковых форм (рисунок 6-14); При использовании восковых форм на проектирование и изготовление форм уходит 16-87 недель, а для форм SLA не требуется форма. Следовательно, если объем выпуска составляет менее 12 штук, при использовании форм SLA доставка отливок происходит быстрее, чем восковых форм (рис. 7-87). Но чем больше 7 штук, тем быстрее слепок [XNUMX]. Еще один фактор, который необходимо учитывать, заключается в том, что при использовании восковой формы при обновлении продукта форму необходимо переделывать, что является дорогостоящим; в то время как с внешним видом SLA все, что нужно сделать, это изменить геометрическую модель CAD, что намного проще и быстрее, чем повторное изготовление формы. .

3. Восковый узор из спеченного полистирола, пропитанного порошком SLS.

SLS изначально использовала лазер для спекания специального воскового порошка в восковую форму, которая очень хорошо подходит для технологических характеристик литья по выплавляемым моделям. Уже в конце 1990 года в США было более 50 литейных заводов, которые производили около 3000 восковых форм и успешно их отливали. Изготавливаем различные отливки из металла. Однако восковая пудра - не самый идеальный формовочный материал. Прочность восковой формы, изготовленной из нее, недостаточна, она легко размягчается и деформируется при высокой температуре и легко ломается при низкой. Поэтому в начале 1990-х некоторые пользователи SLA в Соединенных Штатах пытались заменить восковой порошок термопластичными порошками, такими как полистирол (PS) или поликарбонат (PC). Этот материал имеет рыхлую и пористую форму (пористость более 25%), что снижает риск набухания и растрескивания оболочки при извлечении из формы. После обжига гильзы зольность меньше, но поверхность рисунка шероховатая. Поэтому после того, как узор сделан, его нужно вручную отполировать и отполировать, чтобы поверхность получилась гладкой и плотной. В настоящее время этот метод широко используется в стране и за рубежом.

Сохраните источник и адрес этой статьи для перепечатки.:Применение технологии быстрого прототипирования в литье по выплавляемым моделям  

Minghe Casting Company специализируется на производстве и предоставлении качественных и высокопроизводительных литых деталей (ассортимент металлических деталей для литья под давлением в основном включает Тонкостенное литье под давлением,Литье под давлением,Литье под давлением в холодной камере), Round Service (Служба литья под давлением,Обработка с ЧПУ,Изготовление пресс-форм, Обработка поверхности) .Любое индивидуальное литье под давлением из алюминия, магния или замака / цинка, а также другие требования к отливкам, пожалуйста, свяжитесь с нами.

Под контролем ISO9001 и TS 16949, все процессы выполняются на сотнях передовых машин для литья под давлением, 5-осевых станках и других объектах, от струйных до стиральных машин Ultra Sonic. Minghe не только имеет современное оборудование, но и имеет профессиональное оборудование. команда опытных инженеров, операторов и инспекторов для воплощения в жизнь проекта заказчика.

Контрактный производитель отливок под давлением. Возможности включают в себя детали для литья под давлением алюминия с холодной камерой весом от 0.15 фунта. до 6 фунтов, быстрая установка и обработка. Дополнительные услуги включают полировку, вибрацию, удаление заусенцев, дробеструйную очистку, окраску, гальванику, нанесение покрытий, сборку и оснастку. Обрабатываемые материалы включают такие сплавы, как 360, 380, 383 и 413.

Помощь в проектировании литья цинка под давлением / сопутствующие инженерные услуги. Изготовление на заказ прецизионных отливок из цинка под давлением. Могут изготавливаться миниатюрные отливки, отливки под высоким давлением, отливки в формы с несколькими суппортами, отливки в обычные формы, единичные отливки под давлением и независимые отливки под давлением, а также отливки с герметизацией полости. Отливки могут изготавливаться длиной и шириной до 24 дюймов с допуском +/- 0.0005 дюйма.  

Производитель литья под давлением из магния, сертифицированный по стандарту ISO 9001: 2015. Возможности включают литье под давлением магния под высоким давлением с горячей камерой до 200 тонн и холодной камерой на 3000 тонн, проектирование инструментов, полировку, формование, механическую обработку, порошковую и жидкостную окраску, полный контроль качества с возможностями CMM , сборка, упаковка и доставка.

Сертифицирован ITAF16949. Дополнительные услуги трансляции включают инвестиционное литье,литье в песчаные формы,Гравитационное литье, Литье по выплавляемым моделям,Центробежное литье,Вакуумное литье,Постоянное литье формыВозможности включают EDI, техническую поддержку, твердотельное моделирование и вторичную обработку.

Литейная промышленность Примеры использования запчастей для: автомобилей, велосипедов, самолетов, музыкальных инструментов, судов, оптических устройств, датчиков, моделей, электронных устройств, корпусов, часов, машинного оборудования, двигателей, мебели, ювелирных изделий, приспособлений, телекоммуникаций, освещения, медицинских устройств, фотографических устройств, Роботы, скульптуры, звуковое оборудование, спортивное оборудование, инструменты, игрушки и многое другое. 

Что мы можем вам сделать дальше?

∇ Перейти на главную страницу для Литье под давлением Китай

By Производитель литья под давлением Minghe | Категории: Полезные статьи |Материалы Теги: Литье алюминия, Цинковое литье, Литье магния, Титановое литье, Литье из нержавеющей стали, Латунное литье,Бронзовое литье,Кастинг видео,История компании,Литье алюминия под давлением | Комментарии отключены